快速高精度望远镜调焦系统设计
| 致谢 | 第4-6页 |
| 摘要 | 第6-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 1 引言 | 第12-19页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第12-13页 |
| 1.2 自动调焦技术的发展现状 | 第13-17页 |
| 1.2.1 国内外自动调焦技术发展史 | 第13-14页 |
| 1.2.2 常见的自动调焦技术 | 第14-17页 |
| 1.3 研究内容和论文结构安排 | 第17-19页 |
| 2 望远镜测距调焦的基本原理 | 第19-30页 |
| 2.1 常见望远镜的对比 | 第19-21页 |
| 2.2 目标的运动对正焦位置的影响 | 第21-24页 |
| 2.2.1 光学成像的基本原理 | 第21-22页 |
| 2.2.2 望远镜正焦位置的计算 | 第22页 |
| 2.2.3 目标径向运动对调焦的影响 | 第22-23页 |
| 2.2.4 目标横向运动对调焦的影响 | 第23-24页 |
| 2.3 反射式望远镜对焦误差的来源 | 第24-28页 |
| 2.3.1 外部环境对正焦位置的影响 | 第24-25页 |
| 2.3.2 望远镜光学系统的像差 | 第25-27页 |
| 2.3.3 光学系统的焦深 | 第27-28页 |
| 2.4 本章小结 | 第28-30页 |
| 3 反射式望远镜调焦仿真分析 | 第30-48页 |
| 3.1 卡塞格林反射式望远镜的设计 | 第30-36页 |
| 3.1.1 卡塞格林望远镜主次镜面型的选择 | 第30-32页 |
| 3.1.2 卡塞格林望远镜非球面镜的曲面方程 | 第32-34页 |
| 3.1.3 卡塞格林望远镜ZEMAX建模分析 | 第34-36页 |
| 3.2 共轴望远镜系统 | 第36-39页 |
| 3.2.1 共轴望远镜调焦仿真分析 | 第36-38页 |
| 3.2.2 共轴光学系统的正焦位置理论修正 | 第38-39页 |
| 3.3 离轴望远镜系统 | 第39-47页 |
| 3.3.1 离轴望远镜主要结构及其特点 | 第39-40页 |
| 3.3.2 离轴望远镜系统一维调焦仿真分析 | 第40-42页 |
| 3.3.3 离轴望远镜系统二维调焦仿真分析 | 第42-45页 |
| 3.3.4 离轴望远镜系统次镜旋转调焦仿真分析 | 第45-46页 |
| 3.3.5 离轴望远镜调焦系统的离轴角与离轴量 | 第46-47页 |
| 3.4 本章小结 | 第47-48页 |
| 4 测距调焦系统延迟补偿分析及实验验证 | 第48-69页 |
| 4.1 测距调焦系统延迟及补偿方法 | 第48-53页 |
| 4.1.1 测距调焦系统的延迟模型 | 第48-49页 |
| 4.1.2 速度补偿法 | 第49-50页 |
| 4.1.3 基于轨迹预测法的位移补偿方案 | 第50-51页 |
| 4.1.4 补偿精度分析 | 第51-53页 |
| 4.2 测距调焦系统硬件平台 | 第53-55页 |
| 4.2.1 DSP&FPGA介绍 | 第54页 |
| 4.2.2 DSP与FPGA通信原理 | 第54-55页 |
| 4.3 调焦系统的电机控制 | 第55-62页 |
| 4.3.1 二相混合式步进电机数学模型 | 第56-57页 |
| 4.3.2 步进电机频矩特性 | 第57-58页 |
| 4.3.3 二相混合式步进电机细分驱动原理 | 第58-59页 |
| 4.3.4 步进电机定位精度测试 | 第59-61页 |
| 4.3.5 步进电机速度和方向控制 | 第61-62页 |
| 4.4 调焦系统闭环实验 | 第62-68页 |
| 4.4.1 目标径向运动 | 第62-66页 |
| 4.4.2 目标横向运动 | 第66-68页 |
| 4.5 本章小结 | 第68-69页 |
| 5 总结与展望 | 第69-71页 |
| 5.1 本文的主要工作 | 第69页 |
| 5.2 本文的主要创新点 | 第69-70页 |
| 5.3 未来工作展望 | 第70-71页 |
| 参考文献 | 第71-74页 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第74页 |
